CN107907318A - 一种燃油计量阀的测试方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种燃油计量阀的测试系统，包括液压系统和电气控制系统，液压系统包括由油箱和测试用阀块串联形成的测试回路，油箱出油端和测试用阀块进油端之间依次设置有伺服油泵、第一液压电磁阀、流量传感器和进油压力传感器，测试用阀块出油端和油箱进油端之间依次设置有第二液压电磁阀和水冷机，油箱内设置有加热器和温度传感器；电气控制系统包括用于改变流量的燃油计量阀PWM驱动器、用于采集传感器数据的传感器变送器和NI高速采集卡以及用于控制系统中各个部件的上位机。本发明同时提供了相应的测试方法。本发明提供的燃油计量阀的测试方法及系统，结构简单，测试速度快，消除了温度和压力对测试的影响，测试精度高。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃油计量阀的测试方法及系统，尤其涉及一种用于柴油发动机电控高压共轨油泵进油系统中的燃油计量阀的性能测试方法及系统。
背景技术
随着国五汽车排放法规的全面实施，柴油发动机面临着巨大的技术挑战，一方面国家要求节能减排，另一方面客户对车辆的舒适性以及动力性有了更高的要求，因此更高压力的高压共轨燃油喷射系统得到了主机厂的青睐。
在高压共轨系统中，为了控制高压共轨腔压力稳定在目标压力且具有一定的精度，必须使高压泵的供油量与喷油器消耗的油量具有一定的适应性和随动精度，即在任一时刻高压泵的供油量与喷油器的耗油量总是处于动态平衡，从而保证共轨腔压力的稳定。
燃油计量阀安装在高压共轨系统油泵进油入口上，是高压共轨进油系统重要的执行器，燃油计量阀根据ECU指令，使用PWM调节燃油计量阀的驱动电流，控制进入高压油泵柱塞腔的进油量，从而精确的控制高压共轨系统中的燃油压力。
燃油计量阀是一个连续位置的比例电磁阀，其电磁力与驱动电流成比例线性，因此电磁力与弹簧能够形成一个平衡的状态，稳定在各个目标节流孔开度位置，从而改变系统的液体流量。
对于燃油计量阀的性能测试，传统的测试装置极为复杂，测试步骤繁琐，大大延长了测试周期，同时降低了生产效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种燃油计量阀的测试方法及系统，测试速度快，测试精度高。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种燃油计量阀的测试系统，包括液压系统和电气控制系统，所述液压系统包括由油箱和测试用阀块串联形成的测试回路，所述油箱的出油端和所述测试用阀块的进油端之间依次串联设置有伺服油泵、第一液压电磁阀、流量传感器和进油压力传感器，所述测试用阀块的出油端和所述油箱的进油端之间依次串联设置有第二液压电磁阀和水冷机，所述油箱内设置有加热器和温度传感器；所述电气控制系统包括用于改变被测燃油计量阀流量的燃油计量阀PWM驱动器、用于采集各个传感器数据的传感器变送器和NI高速采集卡以及用于控制测试系统中各个部件的上位机。
进一步地，所述伺服油泵和第一液压电磁阀之间设置有燃油滤芯器。
进一步地，所述测试用阀块的出油端和第二液压电磁阀之间设置有回油压力传感器。
进一步地，所述液压系统还包括稳压回路，所述稳压回路设置有比例压力阀和蓄能器。
进一步地，所述测试用阀块的上方设置有气动压紧机构。
进一步地，所述测试用阀块采用奥氏体不锈钢制成。
这种燃油计量阀的测试系统的测试方法，包括以下步骤：
步骤S10，开始程序；
步骤S20，系统初始化，保持上一次设置参数值，如需更改，对参数进行更改后保存参数；
步骤S30，系统读取当前温度T1,并且与设定温度T0进行比较，T0>T1时进行加热，T0<T1时水冷机开启进行冷却，当T0＝T1±1℃时，进入步骤S40；
步骤S40，上位机打开自动测试，燃油计量阀被压紧，伺服油泵启动，液压电磁阀打开，采集卡采集进油压力P1,当P1≠P0(设定的目标进油压力)时，系统进行PID自调整，直至P1＝P0，进入步骤S50；
步骤S50，上位机按照设定控制燃油计量阀PWM驱动器使电流不断变化，并且实时采集电流和流量；
步骤S60，上位机对采集的电流和流量数据进行运算处理，得出电流与流量关系曲线，同时设置标准曲线及上下线公差；
步骤S70，如数据超出允许范围，则判断为不合格产品；如数据在允许范围内，则判断为合格产品；
步骤S80，结束测试程序。
本发明一种燃油计量阀的测试方法及系统，结构简单，测试速度快，消除了温度和压力对测试的影响，测试精度高。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的测试系统的结构示意图；
图2是本发明的测试方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示，一种燃油计量阀的测试系统，包括液压系统和电气控制系统，液压系统包括由油箱1和测试用阀块2串联形成的测试回路，油箱1的出油端和测试用阀块2的进油端之间依次串联设置有伺服油泵3、第一液压电磁阀4、流量传感器5和进油压力传感器6，测试用阀块2的出油端和油箱1的进油端之间依次串联设置有第二液压电磁阀7和水冷机8，油箱1内设置有加热器9和温度传感器10；电气控制系统包括用于改变被测燃油计量阀流量的燃油计量阀PWM驱动器11、用于采集各个传感器数据的传感器变送器12和NI高速采集卡13以及用于控制测试系统中各个部件的上位机14(附图为了清楚，并未画出上位机和传感器变送器与液压系统中相应部件的连接关系，但由文字说明可以毫无疑义地得到)。
工作原理：温度传感器和压力传感器读取实际温度和压力，加热器、水冷机和伺服油泵通过上位机PID调节，使得温度和压力恒定在目标设定值；燃油计量阀PWM驱动器改变驱动燃油计量阀的电流，进而改变液压系统的流量；上位机和NI采集卡采集实时的驱动电流和液体流量，通过上位机处理所采集的数据形成电流与流量的曲线关系得到测试曲线，再通过上位机设置标准曲线及上下线公差与测试曲线进行对比，最终判断燃油计量阀的性能合格情况。
伺服油泵3和第一液压电磁阀4之间设置有燃油滤芯器15，使燃油清洁无污染，从而避免损坏被测燃油计量阀、流量传感器和两个压力传感器。
测试用阀块2的出油端和第二液压电磁阀7之间设置有回油压力传感器16，用于检测回油的压力，及时发现测试回路是否存在堵塞情况。
液压系统还包括稳压回路，稳压回路设置有比例压力阀17和蓄能器18，通过上位机调节比例压力阀，保持测试回路的压力恒定，蓄能器用来快速吸收小的压力波动，使得压力稳定得到更快的响应时间。
测试用阀块2的上方设置有气动压紧机构19，用于压紧被测燃油计量阀20，保证测试稳定进行。
测试用阀块2采用奥氏体不锈钢制成，能够消除测试时的磁性干扰。
如图2所示，测试方法包括以下步骤：
步骤S10，开始程序；
步骤S20，系统初始化，保持上一次设置参数值，如需更改，对参数进行更改后保存参数；
步骤S30，系统读取当前温度T1,并且与设定温度T0进行比较，T0>T1时进行加热，T0<T1时水冷机开启进行冷却，当T0＝T1±1℃时，进入步骤S40；
步骤S40，上位机打开自动测试，燃油计量阀被压紧，伺服油泵启动，液压电磁阀打开，采集卡采集进油压力P1,当P1≠P0(设定的目标进油压力)时，系统进行PID自调整，直至P1＝P0，进入步骤S50；
步骤S50，上位机按照设定控制燃油计量阀PWM驱动器使电流不断变化，并且实时采集电流和流量；
步骤S60，上位机对采集的电流和流量数据进行运算处理，得出电流与流量关系曲线，同时设置标准曲线及上下线公差；
步骤S70，如数据超出允许范围，则判断为不合格产品；如数据在允许范围内，则判断为合格产品；
步骤S80，结束测试程序。
本发明一种燃油计量阀的测试方法及系统，结构简单，测试速度快，消除了温度和压力对测试的影响，测试精度高。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种燃油计量阀的测试系统，其特征在于：包括液压系统和电气控制系统，
所述液压系统包括由油箱和测试用阀块串联形成的测试回路，所述油箱的出油端和所述测试用阀块的进油端之间依次串联设置有伺服油泵、第一液压电磁阀、流量传感器和进油压力传感器，所述测试用阀块的出油端和所述油箱的进油端之间依次串联设置有第二液压电磁阀和水冷机，所述油箱内设置有加热器和温度传感器；
所述电气控制系统包括用于改变被测燃油计量阀流量的燃油计量阀PWM驱动器、用于采集各个传感器数据的传感器变送器和NI高速采集卡以及用于控制测试系统中各个部件的上位机。
2.根据权利要求1所述的一种燃油计量阀的测试系统，其特征在于：所述伺服油泵和第一液压电磁阀之间设置有燃油滤芯器。
3.根据权利要求1所述的一种燃油计量阀的测试系统，其特征在于：所述测试用阀块的出油端和第二液压电磁阀之间设置有回油压力传感器。
4.根据权利要求1所述的一种燃油计量阀的测试系统，其特征在于：所述液压系统还包括稳压回路，所述稳压回路设置有比例压力阀和蓄能器。
5.根据权利要求1所述的一种燃油计量阀的测试系统，其特征在于：所述测试用阀块的上方设置有气动压紧机构。
6.根据权利要求1所述的一种燃油计量阀的测试系统，其特征在于：所述测试用阀块采用奥氏体不锈钢制成。
7.基于权利要求1-6任一项所述的一种燃油计量阀的测试系统的测试方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤S10，开始程序；
步骤S20，系统初始化，保持上一次设置参数值，如需更改，对参数进行更改后保存参数；
步骤S30，系统读取当前温度T1,并且与设定温度T0进行比较，T0>T1时进行加热，T0<T1时水冷机开启进行冷却，当T0＝T1±1℃时，进入步骤S40；
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